Winde und Jetstreams

Druckunterschiede

Die ungleiche Erwärmung der Erde erzeugt globale Luftbewegungen.

• Äquator: Starke Erwärmung führt zu aufsteigender Luft und thermischen Tiefdruckgebieten.
• Pole: Kalte, absinkende Luft erzeugt thermische Hochdruckgebiete.
• Jetstreams: Schnelle Westwinde in der Höhe ($8$ bis $12\text{ km}$), die an den Grenzen zwischen warmen und kalten Luftmassen wehen.

Corioliskraft

Die Erddrehung lenkt alle großräumigen Winde ab.

• Ablenkung: Auf der Nordhalbkugel nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links.
• Ursache: Die Erde dreht sich am Äquator schneller als an den Polen.

💡 Tipp: Merk dir für die Klausur: Die Corioliskraft lenkt Winde auf der Nordhalbkugel immer in Bewegungsrichtung nach rechts ab.

Planetarische Zirkulation

Die drei Zirkulationszellen

Das globale System transportiert Wärme von den Tropen zu den Polen über drei rotierende Zellen pro Halbkugel.

• Hadley-Zelle: Warme Luft steigt am Äquator auf und sinkt in den Subtropen wieder ab.
• Ferrel-Zelle: Die Zone der Westwinde, geprägt durch wandernde Tiefdruckgebiete (Zyklonen).
• Polar-Zelle: Kalte Luft sinkt am Pol ab und strömt als polarer Ostwind Richtung Süden.

Druckgürtel

• ITC: Die Innertropische Konvergenzzone ist eine Tiefdruckrinne am Äquator, wo die Passatwinde aufeinandertreffen.

💡 Tipp: Die Passatwinde wehen immer vom subtropischen Hochdruckgürtel zur tiefen Druckrinne am Äquator (ITC).

Die Passatzirkulation

Entstehung der Passate

Die starke Sonneneinstrahlung am Äquator treibt einen riesigen Luftkreislauf an.

• Zenitalregen: Aufsteigende feuchtwarme Luft kühlt ab, kondensiert und führt zu Starkregen an der ITC.
• Subtropenhoch: Die in der Höhe abgelenkte Luft sinkt um $30^\circ$ Breite ab und trocknet aus.
• Nordost-/Südostpassat: Die bodennahen Rückströme zur ITC werden durch die Corioliskraft nach Westen abgelenkt.

Verschiebung der ITC

• Sonnenniveau: Die ITC ist nicht starr, sondern wandert mit dem Zenitstand der Sonne im Jahresverlauf nach Norden oder Süden.

💡 Tipp: Weil Landflächen sich schneller aufheizen als Wasser, verläuft die ITC über Kontinenten viel unregelmäßiger als über den Ozeanen.

Monsune und Passatschichten

Aufbau des Passats

Der Passatwind ist vertikal in drei unterschiedliche Schichten unterteilt.

• Passat-Grundschicht: Warme, feuchte Luft mit Quellwolken über dem Meer.
• Passat-Inversion: Sperrschicht, in der die Temperatur nach oben hin zunimmt und Wolkenwachstum stoppt.
• Passat-Oberschicht: Trockene Luft, die in der Höhe polwärts strömt.

Die Monsunzirkulation

Ein Monsun ist ein Windgurt mit jahreszeitlichem Richtungswechsel.

• Sommermonsun: Feuchte Seeluft strömt zum aufgeheizten Kontinent und bringt extremen Starkregen.
• Wintermonsun: Trockene, kalte Kontinentalluft strömt vom Land hin zum wärmeren Meer.

💡 Tipp: Der Monsun ist im Grunde ein Passatwind, der den Äquator überquert und dabei durch die Corioliskraft komplett umgelenkt wird.

Zyklonen der mittleren Breiten

Aufbau einer Zyklone

In den mittleren Breiten treffen warme subtropische und kalte polare Luftmassen aufeinander.

• Warmfront: Leichte Warmluft gleitet langsam auf Kaltluft auf, was zu langanhaltendem Landregen führt.
• Kaltfront: Schnelle Kaltluft schiebt sich unter die Warmluft und löst kurze, heftige Schauer aus.
• Okklusion: Die schnellere Kaltfront holt die Warmfront ein, hebt die Warmluft vom Boden ab und die Zyklone stirbt.

Wetterverlauf beim Durchzug

Beispiel:

1. Warmfront nähert sich: Luftdruck sinkt, die Temperatur steigt langsam an, langanhaltender Regen setzt ein.
2. Nach der Kaltfront: Der Luftdruck steigt schnell wieder, die Temperatur sinkt spürbar und der Himmel reißt auf.

💡 Tipp: Das typisch wechselhafte „Rückseitenwetter“ mit klarem Himmel und vereinzelten Schauern tritt direkt nach dem Durchzug der Kaltfront auf.